应力应变试验
静态应力-应变测量实验指导
实验静态应力-应变测量一、实验目的1、掌握用电阻应变片组成测量电桥的方法；2、掌握应变数据采集分析仪的使用方法；3、验证电桥的和差特性及温度补偿作用；4、验证测量应变值与理论计算值的一致性。
二、实验原理1、计算机测试系统：被测信号通过传感器转为电信号（电压或电流信号），通过信号调节环节使输出大小与被测信号大小完全对应。
信号调节环节还设置不同的滤波频率，对干扰谐波进行过滤，使信号调理输出消除杂波影响。
经过调理环节的标准电压接入多路转换器，进入采样保持器及转换芯片进行数字化转换，转换后的数字信号在接口电路里锁存，再进入计算机，经过运算处理后显示、绘图或打印。
2、电桥的和差特性：电桥的输出电压与电阻（或应变）变化的符号有关。
即相邻臂电阻或应变变化，同号相减，异号相加；而相对臂则相反，同号相加，异号相减。
3、利用桥路的和差特性可以提高电桥灵敏度、补偿温度影响，从复杂应力状态中测取某一应力、消除非测量应力。
三、主要仪器及耗材等强度梁实验台、WS-3811应变数据采集分析仪、计算机、砝码四、实验内容和步骤1．了解所采用的静动态应变数据采集仪的正确使用（见附录）;2．接线；（参照附录）3．组桥方法和顺序，按图（3-1）所示的组桥方法和顺序组成各种测量电桥。
4．测量；a) 平衡电桥；b) 加载及卸载：把每一级加载及卸载后的读数值计入表中。
c) 根据（图3-1）的组桥方法和顺序分别加、卸载测量。
并将所测的应变值分别记入表中，然后将各表（各种组桥方式）的数据进行比较。
五、实验报告要求1．简叙实验方法，按表列出试验数据;2．根据试验数据计算机械滞后及非线性。
3．计算在测量载荷下，梁的理论应变值并与实测值相比较。
4．根据试验记录和计算结果说明电桥加减特性。
5、写出实验结果，分析、讨论等部分；6、说明温度对电阻应变值的影响，应如何消除该影响。
六、思考题1、利用和差特性，在测量中所起到哪些作用?2、在测量中为什么要进行温度补偿，进行温度补偿必须满足哪些条件? （附录）WS-3811应变数据采集仪：WS-3811数字式应变数据采集仪采用最新数字技术，能直接把应变量转换为数字量，能通过网络接口（TCP/IP协议）把数据传输给计算机，克服了常规应变仪只能输出模拟量（还需要另配采集仪）的缺陷，便于试验室和野外测试工作，由于该应变仪采用了网络接口，可实现多台组网操作，方便扩展。
混凝土应力应变关系试验标准
混凝土应力应变关系试验标准混凝土应力应变关系试验标准混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其力学性能的研究和掌握对于建筑设计和工程施工至关重要。
混凝土的应力应变关系试验是研究混凝土力学性能的基础之一。
下面，将详细介绍混凝土应力应变关系试验的标准。
一、试验目的混凝土应力应变关系试验的主要目的是研究混凝土在受力过程中的变形和破坏规律，获取混凝土的应力应变曲线，为混凝土的设计和施工提供依据。
二、试验原理混凝土应力应变关系试验是将混凝土试件置于试验机上，施加不同的荷载，记录荷载和试件变形量，计算应力和应变值，绘制应力应变曲线。
三、试验设备和材料1. 试验机：试验机应符合GB/T2611-2007《金属材料拉伸试验方法》的要求，能够在试件上施加连续均匀的荷载，且具有自动记录和计算应力应变曲线的功能。
2. 混凝土试件：试件应符合GB/T50081-2002《混凝土试件标准养护、试制及试验方法规定》的要求，试件形状为圆柱形或立方体，尺寸和数量应根据设计要求和试验目的确定。
3. 测量仪器：应配备测量试件长度、直径（或边长）、变形量等参数的测量仪器，如游标卡尺、数码卡尺、位移传感器等。
四、试验步骤1. 准备工作：（1）混凝土试件的制备：按照GB/T50081-2002的要求制备试件，并进行养护。
（2）试验设备的校验：校验试验机的准确度和灵敏度，确保试验机能够施加连续均匀的荷载。
（3）试件的测量：测量试件的长度、直径或边长，并记录下来。
2. 试验操作：（1）试件的安装：将试件放置在试验机上，并固定好。
（2）荷载施加：根据设计要求和试验目的，施加不同的荷载，并记录下来。
（3）试件变形量的测量：在荷载施加的过程中，测量试件的变形量，并记录下来。
（4）试件破坏：当试件发生明显的裂缝或破坏时，停止荷载施加，并记录下最大荷载值。
3. 数据处理：（1）计算应力和应变值：根据施加荷载和试件变形量，计算出应力和应变值。
（2）绘制应力应变曲线：将应力和应变值绘制成应力应变曲线，并标明试验条件和试件的尺寸。
应力应变测试
应力应变测试什么是应力应变测试？应力应变测试是一种用于评估材料或结构在受到外部力作用下的性能和可靠性的方法。
通过施加不同的力或应变，并测量材料或结构的响应，可以获得有关其性能和行为的重要信息。
这些信息对于设计和优化材料和结构非常重要。
应力应变测试基于材料或结构在受到外部力作用下的弹性变形和塑性变形的原理。
通过施加一定大小的力或应变，可以观察材料或结构在不同载荷下的应力应变关系，从而确定其弹性模量、屈服强度、断裂强度等性能指标。
应力应变测试的方法1. 拉伸测试拉伸测试是最常用的应力应变测试方法之一。
它通过施加拉伸力来应用应变，测量材料在不同负荷下的应变和应力。
在拉伸测试中，逐渐增大载荷，直到材料发生断裂为止。
拉伸测试可以用于评估材料的强度、延伸性、断裂韧性等性能。
通过绘制应力应变曲线，可以确定材料的屈服点、最大应力点和断裂点。
2. 压缩测试压缩测试是将作用力施加在材料或结构上，使其在压缩方向上产生应变的测试方法。
通过测量材料在不同载荷下的应变和应力，可以评估材料的抗压强度和变形性能。
压缩测试常用于评估材料的稳定性和抗压性能。
通过绘制应力应变曲线，可以确定材料的屈服点和最大应力点。
3. 弯曲测试弯曲测试是将材料或结构放置在两个支撑点之间，施加弯曲力以产生应变的测试方法。
通过测量材料在不同载荷下的应变和应力，可以评估材料的强度、刚度和韧性。
弯曲测试常用于评估材料在受到弯曲力作用时的性能和可靠性。
通过绘制应力应变曲线，可以确定材料的弹性模量、屈服点和断裂点。
如何进行应力应变测试？进行应力应变测试需要准备以下设备和工具：1.电子拉伸试验机：用于施加拉伸力和测量应变和应力。
2.压缩试验机：用于施加压缩力和测量应变和应力。
3.弯曲试验机：用于施加弯曲力和测量应变和应力。
4.试样夹具：用于夹持和固定材料或结构。
5.应变计：用于测量材料的应变。
6.应力计：用于测量材料的应力。
进行应力应变测试的步骤如下：1.准备试样：根据实验要求制备符合标准尺寸的试样。
混凝土应力-应变全曲线的试验研究
混凝土应力-应变全曲线的试验研究
混凝土是建筑工程中常用的材料之一，因其具有良好的承载能力
和耐久性，混凝土的应力-应变关系的研究对于了解混凝土性能具有重
要意义。
本文旨在通过试验研究混凝土的应力-应变全曲线。
试验方法：选取典型的混凝土材料进行试验，采用万能试验机对
其进行拉伸试验，记录其载荷与变形的关系，从而得到应力-应变曲线。
试验结果：试验得到的混凝土应力-应变曲线可分为三段，即线
性段、弯曲段和残余强度段。
其中线性段为混凝土的弹性阶段，应变
与应力成正比，弯曲段为混凝土的塑性变形阶段，应变增大速度逐渐
减缓，应力也逐渐减小，残余强度段为混凝土的破坏阶段，应变增大
较快，应力快速下降。
结论：通过试验可以得出，混凝土的应力-应变关系是复杂的非
线性关系，混凝土在不同阶段表现出不同的性能，加强混凝土的质量
控制，可以有效提高其承载能力和使用寿命。
应力应变测量实验报告
应力应变测量实验报告实验名称：应力应变测量实验。
实验目的：1.熟悉应变计的使用方法和原理，了解应力应变测量的基本原理。
2.掌握金属材料的应力应变特性，以及不同材料的性能差异。
3.学会分析实验结果，提高实验数据的处理能力。
实验器材：1.应变计。
2.电子秤。
3.轴向夹持装置。
4.辅助器材：力计、千分尺、卷尺等。
实验原理：1.应变计的原理。
应变计是一种用于测量物体应变的传感器，是利用金属材料的电阻值随应变而发生变化的特性进行测量。
当材料发生应变时，应变计中导电性材料发生形变，从而改变应变计电阻值，这种变化可以通过内置电路进行测量，转换成应变数据。
2.应力应变特性的原理。
应力与应变之间为线性关系。
应力为物体受力情况下承受压力的大小；应变为受力物体在一定形变下所产生的伸长或缩短的程度。
当物体在一定的应力下发生变形时，它的应变就可以被测量到。
实验步骤：1.确定试样：从材料样品中选取原料，并对其进行加工，制作成标准试样。
2.安装应变计：将应变计安装在试样上，注意按照应变计说明书的规定进行固定、连接当前和测量其电阻值。
3.测量：将样品固定在轴向夹持装置上，并在应变计电路进行校准后进行测试。
期间应注意掌握试样的质量和任何可能会影响测试结果的因素。
4.计算与处理：将测试结果转化成应力应变曲线，并进行分析，根据公式计算出试验数据并总结分析。
实验结果与分析：样品材料：钢。
试样直径：5mm。
试样长度：20mm。
应变计响应系数：2.1。
电压：1V。
测试结果：荷重（N）应变（微米/毫米）。
00。
1004。
2008。
30012。
40016。
50020。
根据实验结果计算得出钢的应力应变曲线如下：应力（MPa）应变。
00。
204。
408。
6012。
8016。
10020。
通过实验数据可以看出，钢材的应力应变特性在一定载荷下逐渐确认出来，且具有较好的线性关系，即应力与应变成正比。
由于不同材料的应力应变关系存在差异，通过本次实验可以更加深入的研究材料特性，进一步了解各种材料的物理特征与性能表现。
实验方法：应力与应变曲线的测定
真实应力-真实应变曲线的测定一、实验目的1、学会真实应力-真实应变曲线的实验测定和绘制2、加深对真实应力-真实应变曲线的物理意义的认识二、实验内容真实应力-真实应变曲线反映了试样随塑性变形程度增加而流动应力不断上升，因而它又称为硬化曲线。
主要与材料的化学成份、组织结构、变形温度、变形速度等因素有关。
现在我们把一些影响因素固定下来，既定室温条件下拉伸退火的中碳钢材料标准试样，由拉力传感器行程仪及有关仪器记录下拉力-行程曲线。
实测瞬间时载荷下试验的瞬间直径。
特别注意缩颈开始的载荷及形成，缩颈后断面瞬时直径的测量，然后计算真实应力-真实应变曲线。
σ真＝f（ε）＝B·εn三、试样器材及设备1、60吨万能材料试验机2、拉力传感器3、位移传感器4、Y6D-2动态应变仪5、X-Y函数记录仪6、游标卡尺、千分卡尺7、中碳钢试样四、推荐的原始数据记录表格五、实验报告内容除了通常的要求（目的，过程……）外，还要求以下内容：1、硬化曲线的绘制(1)从实测的P瞬、d瞬作出第一类硬化曲线（σ-ε）(2)由工程应力应变曲线换算出真实应力-真实应变曲线(3) 求出材料常数B 值和n 值，根据B 值作出真实应力-真实应变近似理论硬化曲线。
2、把真实应力-真实应变曲线与近似理论曲线比较，求出最大误差值。
3、实验体会六、实验预习思考题1、 什么是硬化曲线？硬化曲线有何用途？2、 真实应力-真实应变曲线和工程应力应变曲线的相互换算。
3、 怎样测定硬化曲线？测量中的主要误差是什么？怎样尽量减少误差？附：真实应力-真实应变曲线的计算机数据处理一、 目的初步掌握实验数据的线性回归方法，进一步熟悉计算机的操作和应用。
二、 内容一般材料的真实应力-真实应变都是呈指数型，即σ=B εn 。
如把方程的二边取对数：ln σ＝lnB+nln ε，令 y ＝ln σ；a ＝lnB ；x ＝ln ε 则上式可写成y ＝a+bx成为一线性方程。
在真实应力-真实应变曲线试验过程中，一般可得到许多σ和ε的数据，经换算后，既有许多的y 和x 值，在众多的数值中如何合理的确定a 和b 值使大多数实验数据都在线上，这可用最小二乘法来处理。
应力应变实验报告
应力应变实验报告应力应变实验报告引言应力应变实验是材料力学实验中的基础实验之一，通过在材料上施加外力，观察材料的应变情况，可以了解材料的力学性质。
本报告旨在详细描述应力应变实验的设计、操作和结果，并对实验结果进行分析和讨论。
实验设计本次实验选取了不同材料的试样进行测试，包括金属、塑料和橡胶。
每个试样的尺寸和形状都有所不同，以便研究它们的应变特性。
实验使用了一台万能材料试验机，该机器可以施加不同的载荷并测量试样的应变。
实验操作首先，我们准备了各种试样，包括金属棒、塑料片和橡胶块。
然后，将试样固定在试验机上，确保其在施加载荷时不会移动。
接下来，我们逐渐增加载荷，同时记录试样的应变情况。
当载荷达到一定值时，我们停止施加载荷，并记录试样的最大应变值。
实验结果通过实验，我们获得了每个试样在不同载荷下的应变数据。
将这些数据绘制成应力-应变曲线，可以更直观地观察材料的力学性质。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 金属材料的应力-应变曲线呈线性关系，即应变随应力的增加而线性增加。
这表明金属材料具有较高的弹性模量和强度。
2. 塑料材料的应力-应变曲线呈非线性关系，即应变随应力的增加而非线性增加。
这表明塑料材料具有较低的弹性模量和强度，但具有较好的延展性。
3. 橡胶材料的应力-应变曲线呈现出较大的应变量和较低的应力值。
这表明橡胶材料具有很高的延展性和可塑性，但缺乏强度。
讨论与分析通过对实验结果的分析，我们可以进一步了解材料的力学性质和应用范围。
金属材料由于其较高的强度和刚性，常用于制造机械零件和结构部件。
塑料材料由于其良好的延展性和可塑性，常用于制造日常用品和包装材料。
橡胶材料由于其较高的延展性和可塑性，常用于制造密封件和弹性元件。
此外，实验中还发现了一些有趣的现象。
例如，金属材料在一定应力下会发生塑性变形，即应变会持续增加而不会恢复原状。
而塑料和橡胶材料在一定应力下会发生弹性变形，即应变会随着应力的消失而恢复原状。
金属应力应变曲线分析实验报告
金属应力应变曲线分析实验报告
实验目的：
通过金属应力应变曲线的分析,了解金属材料的变形规律和强度特性。
实验原理：
金属材料的变形分为弹性变形和塑性变形两个阶段。
弹性阶段,当外部力消失时,材料可以恢复原来的形状,此阶段内的应变随应力成正比关系。
塑性阶段,当外部力继续作用时,材料开始发生塑性变形,此阶段内的应变随应力不再成正比关系,金属材料开始发生流变,在自由状态下无法恢复原来的形状。
在此阶段内,应力继续增加,最终到达材料的屈服点,屈服点后的应力值开始下降,材料发生更剧烈的塑性变形,直至材料破坏。
实验装置：
1. 实验机（万能材料试验机）
2. 金属样品（薄板）
3. 应变仪（应变计、投影仪等）
实验步骤：
1. 准备金属样品,并对样品进行精细测量,记录其初始尺寸。
2. 在实验机上安装金属样品,根据压力规定曲线进行试验,记录应力-应变数据。
3. 利用应变仪测量材料的应变数据,并记录。
4. 绘制应力-应变图,并分析该金属样品的强度和可塑性。
实验结果：
由于金属样品的材质不同,其应力-应变曲线有所差别。
根据实验结果的曲线形变,可以分析材料的屈服强度、极限强度、延展性、断裂强度等。
实验结论：
通过金属样品的应力-应变曲线的分析,可以初步了解金属材料在受力过程中的性能表现和强度特性,这对于材料的选用、加工和使用都有较大的参考价值。
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试验设备
• • • • • 动态应变仪 电阻应变片 电烙铁、万用表、连接导线 502胶水、丙酮、棉花、镊子等 千斤顶、力传感器、数据采集系统
应力、应变测试方法
测量应力、应变的目的
为了研究机械结构、桥梁、建筑等某构件在工作状态下 的受力、变形情况，通过测试测得构件的拉、压应力、扭矩 及弯矩，为结构设计、应力校准或构件破坏的预测等提供可 靠的测试数据。
试验结论
• 根据拟合的曲线与理论计算值的对比（这 里我们只比对一次项系数），可以认为这 样的标定结果是准确可靠的。
将千斤顶和力传感器连接起来，通过读取力信 号的大小来控制加载大大小。
数据结果
3.50E+03 3.00E+03 2.50E+03 系列1 系列2 2.00E+03 测点1 y = 74.791x + 32.73 1.50E+03 测点3 y = 65.689x + 17.633 1.00E+03 系列3 系列4 系列5 系列6 系列7 测点1 测点3 测点10 5.00E+02 测点11 y = -1.5041x + 1.1184 0.00E+00 -5.00E+00 0.00E+00 5.00E+00 1.00E+01 1.50E+01 2.00E+01 2.50E+01 3.00E+01 3.50E+01 4.00E+01 4.50E+01 测点10 y = -3.9595x + 2.0857 -5.00E+02 测点11
应力、应变测试方法
应力测试系统
应变片
桥盒 动态应变 仪 采集仪
电脑
应变片------下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化。 即 将应变转化成电信号。 电桥盒-------将电阻微小的变化进行处理的测量电路 应变仪------- 用于将电桥的输出信号进行放大的高增益放大器。应变仪还有阻抗变换的 作用
应力、应变电阻测试原理
应变片的结构
应力、应变电阻测量原理
电阻应变片的结构与工作原理
应力、应变电阻测量实验步骤
• • • • • 打磨 应变片的粘贴 接线连接采集系统 调平衡 测量
应力、应变电阻测量实验步骤
• 电阻应变片的信号调理电路
应力、应变电阻测量实验步骤
• 用动态应变仪调平衡 • 力的加载
应力、应变及其关系
应力、应变测试方法
常用测试方法
电阻应变测量 脆性涂层法 云纹方法 激光全息干涉法
应力、应变测试方法
电阻应变测量特点
利用电阻应变片将应变转化成为电参量进行测试。测试时，将电阻 应变片粘贴在被测物体表面，随零部件变形即可产生成比例的电阻变化。 广泛的应用于工程测量和科学实验中。 非线性小，电阻的变化同应变成线性关系 应变片尺寸小，重量轻，惯性小，具有良好的动态特性，频响好 适用于静态测量和动态测量 测量应变的灵敏度和精度高，动态测试精度可达1%，静态为0.1% 测量范围大，变形范围1%~2%